本发明涉及阀技术领域，具体涉及一种用于差动回路的液压阀及液压差动回路。
背景技术：
差动液压缸控制回路作为基本的液压控制回路，已经广泛应用于工业液压、工程机械领域等。单活塞杆液压缸差动控制回路实质是使液压缸有杆腔排出的液体返回至液压缸的无杆腔，从而增加进入无杆腔的流量，相应也加大了活塞杆的伸出速度，灵活地满足大推力小速度及小推力大速度的工作要求。差动回路控制中分为快进及工进两种工况，快进工况时通过差动回路中的液压阀将液压缸有杆腔和无杆腔连通，以增加液压缸的运动速度；工进工况中，则需要将无杆腔和有杆腔断开，以增加液压缸的输出力。如公告号为CN104675807B、名称为“差动液压控制系统和方法、及起重机”的发明专利，其公开了一种差动液压控制系统和方法，其中系统包括：第一换向阀、第二换向阀、单向阀、力矩限制器和控制器，第一换向阀设置在差动液压缸的无杆腔与油源连通的油路上，并连通油箱；第二换向阀分别连通第一换向阀、差动液压缸的无杆腔和有杆腔；单向阀设置在第二换向阀与油箱连通的油路上；力矩限制器与控制器连接，将检测到的实际吊重量传输给控制器；控制器与第二换向阀的控制端连接，控制第二换向阀换向，以实现差动液压缸差动状态和非差动状态的切换。虽然，此发明可以实现液压缸快进与工进工况的转换，但是其较为复杂，包含过多的阀件及电子检测及控制元件，应用成本较高。
技术实现要素：
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于差动回路的液压阀，该液压阀可简化差动回路结构、减少控制器的使用和提供工进工况时的自动切换。
为了实现以上发明目的，一方面，本发明提出了一种具有以下结构的用于差动回路的液压阀，包括：一种用于差动回路的液压阀，包括：
阀体，其上设有油口A和油口B；
主阀芯，其连接在所述阀体内并封堵油口B，且所述主阀芯上设有第一阻尼通道；
先导阀套，其连接在阀体内，与所述主阀芯通过第一弹性件连接并在两者之间形成有控制腔，且所述先导阀套上设有先导阀芯腔、通流孔以及与控制腔连通的第二阻尼通道；
先导阀芯，其活动连接在先导阀芯腔内，且先导阀芯的一端封堵与第二阻尼通道连通的先导阀套的阀口，先导阀芯的中部封堵通流孔；
螺套组件，其套接在所述先导阀套的外侧并与所述阀体连接，其上设有连通油口B的螺套通道，且与先导阀芯的另一端连接。
在一种实施方案中，所述螺套组件包括螺套和先导压力调节机构，所述螺套套接在所述先导阀套的外侧并与所述阀体固定连接，所述先导压力调节机构与所述螺套连接并作用在所述先导阀芯的另一端上。
在一种实施方案中，所述先导压力调节机构包括第二弹性件、调节螺丝、锁紧螺母，所述调节螺丝经螺纹结构插入所述螺套远离主阀芯的一端，所述锁紧螺母套接在所述调节螺丝外并抵接在所述螺套的外表面上。
在一种实施方案中，所述第二弹性件的一端与调节螺丝之间设有弹簧座，所述第二弹性件的另一端与所述先导阀芯之间设有垫片，所述垫片抵接在所述先导阀芯的台肩上。
在一种实施方案中，当油口A的压力大于先导压力调节机构的调定压力时，油液经第一阻尼通道、控制腔、第二阻尼通道顶开压在先导阀套的阀口的先导阀芯，待露出通流孔后从通流孔经螺套通道流向油口B。
在一种实施方案中，所述螺套通道包括设在先导阀套上端外侧肩部的第一流通槽、设在螺套与先导阀芯外周面之间的第二流通槽以及设在螺套下端内侧的第三流通槽，所述通流孔、第一流通槽、第二流通槽和第三流通槽依次连通。
在一种实施方案中，所述先导阀芯包括与先导阀芯腔滑动配合的大端和直径远小于先导阀芯腔的直径的小端，所述小端上设有子弹头结构的端头，所述端头卡接在所述先导阀套的阀口上。
在一种实施方案中，所述先导阀套为中部大、两端小的形状，先导阀套的上台肩抵接螺套组件的螺套，先导阀套的上端与螺套之间留有空间，先导阀套的中部套接在所述阀体的上表面，先导阀套的下端与所述阀体密封连接，先导阀套下端的端面上设有凸出部，第二阻尼通道中的第二阻尼孔设在所述凸出部上。
在一种实施方案中，所述主阀芯的外侧设有与所述阀体连接的密封件，所述主阀芯的下端设有凸接部，所述凸接部上设有十字连通的第一阻尼孔，所述主阀芯的上端设有容纳第一弹性件的凹槽，所述第一阻尼通道包括容纳第一弹性件的凹槽、连通凹槽与第一阻尼孔的第一孔和十字连通的第一阻尼孔。
与现有技术相比，本发明的用于差动回路的液压阀的优点在于：
在本发明中，当油口A的压力达到螺套组件作用在先导阀芯上的开启压力时，油液经第一阻尼通道、第二阻尼通道顶开先导阀芯，经流通孔、螺套通道流向油口B，进而在压差作用下打开主阀芯，当先导阀口打开后先导阀芯上的受力面积由之前先导阀口的较小的面积变为先导阀芯大端的较大的面积，这样可以实现先导阀芯在较高压力下开启后，而只需较小压力保持开启。该结构可简化差动回路结构、减少控制器的使用和提供工进工况时的自动切换。
另一方面，本发明提出了一种差动液压回路，该差动液压回路包括差动液压缸、换向阀、液控单向阀、第一单向阀、第二单向阀和如前面所述的液压阀，所述第一单向阀反向设在连接换向阀与差动液压缸的无杆腔之间的第一通道上，第一单向阀的进油口与液控单向阀的出油口端通过第一管路连接，所述第二单向阀正向连接在连接换向阀与差动液压缸的有杆腔之间的第二通道上，所述液控单向阀的进油口设在第二单向阀与差动液压缸的有杆腔之间；所述液压阀的进油口连接在第一管路上，所述液压阀的出油口连接换向阀回油箱。
与现有技术相比，本发明的差动液压回路的优点在于：
本发明的差动液压回路采用上述用于差动回路的液压阀，当差动液压缸的无杆腔进油时，活塞杆伸出，无杆腔的压力打开液控单向阀，有杆腔的油液经液控单向阀、第一单向阀回到无杆腔，实现差动连接。快进工况时，该液压阀一直处于关闭状态，实现活塞杆的快速移动。当差动液压缸运动到一定位置，负载上升时，无感腔和有杆腔的压力同时上升到P1，打开该用于差动回路的液压阀，液压缸有杆腔的压力下降到P2，有杆腔的油液经液控单向阀、该用于差动回路的液压阀和换向阀回油箱，差动液压缸进入工进工况。从而无需电控就可以自动实现差动回路的快进工况与工进工况的切换。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
图1是本发明的用于差动回路的液压阀的其中一种实施例的结构示意图；
图2是包括本发明的液压阀的液压回路的原理图。
附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
本发明的实施例提出了一种用于差动回路的液压阀，下面进行说明。
图1显示了本发明的一种用于差动回路的液压阀17的其中一种实施例。在该实施例中，本发明的用于差动回路的液压阀17主要包括：阀体1、主阀芯2、先导阀套4、先导阀芯5和螺套组件。其中，阀体上设有油口A和油口B。主阀芯设在阀体1内并封堵油口B，主阀芯上设有第一阻尼通道，主阀芯外表面设有安装密封件的密封槽。先导阀套4与阀体1连接，先导阀套4的下端与主阀芯2的上端通过第一弹性件3连接并在两者之间形成有控制腔102。另外，先导阀套4上设有先导阀芯腔404、通流孔402以及与控制腔102连通的第二阻尼通道401。先导阀芯5活动连接在先导阀芯腔404内。先导阀芯5的一端封堵与第二阻尼通道连通的先导阀套4的阀口，先导阀芯5的中部封堵通流孔402。螺套组件套接在先导阀套4的外侧并与阀体1固定连接。先导阀套4上设有连通油口B的螺套通道并与先导阀芯5的一端连接控制先导阀芯5的开启压力。
在一个实施例中，如图1所示，阀套组件主要包括螺套6和先导压力调节机构。螺套6套接在先导阀套4的外侧并与阀体1通过螺纹结构固定连接。先导压力调节机构与螺套6连接并作用在先导阀芯5的上端。可以理解的是，实际中用于调节先导阀芯5的开启压力的方式有很多种，本文中采用的机械调节结构只是其中一种实施方式。
在一个优选的实施例中，先导压力调节机构主要包括第二弹性件8、调节螺丝11和锁紧螺母10。其中，调节螺丝11经螺纹结构插入螺套6远离主阀芯2的一端(图1中为上端)。锁紧螺母10套接在调节螺丝11上并通过螺纹拧紧的方式抵接在螺套6的上端外表面上。这种结构的设置，使得通过调节螺丝11和锁紧螺母10就能实现对先导阀芯5开启压力的调节。在先导阀芯5开启压力设定的情况下，只能油口A的开启压力达到设置值就能开启该液压阀17。
在一个实施例中，第二弹性件8的上端与调节螺丝11之间设有弹簧座9。第二弹性件11的下端与先导阀芯5之间设有垫片7。实际应用中，先导阀芯5的上端设有台肩结构，垫片7从上向下套接在先导阀芯5后，在第二弹性件11的作用下抵接在先导阀芯5的台肩上。
在一个实施例中，当油口A的压力大于先导压力调节机构的调定压力(或称为先导阀芯5的开启压力)时，油液经第一阻尼通道、控制腔102、第二阻尼通道顶开压在先导阀套4的阀口上的先导阀芯5，先导阀芯5向上移动到露出通流孔402后，油液从通流孔402经螺套通道流向油口B。
在一个实施例中，螺套通道主要包括设在先导阀套上端外侧肩部的第一流通槽403、设在螺套6与先导阀芯5外周面之间的第二流通槽以及设在螺套4下端内侧与阀体1之间的第三流通槽101。此处，通流孔402、第一流通槽403、第二流通槽和第三流通槽101依次连通。
在一个实施例中，先导阀芯5主要包括与先导阀芯腔404滑动配合的大端和直径远小于先导阀芯腔404的直径的小端。小端上还设有子弹头结构的端头，端头卡接在先导阀套4的阀口上，具体可参考图1。
在一个实施例中，先导阀套4整体主要为中部大、两端小的形状。先导阀套4的上台肩抵接螺套组件的螺套6，且先导阀套4的上端与螺套6之间留有空间或间隙。先导阀套4的中部套接在阀体1的上表面，先导阀套4的中部直径与阀体1该对应部分的外径相等。先导阀套4的下端插入到与阀体1内并与阀体1通过密封件密封连接。先导阀套4的下端的端面上设有凸出部，第二阻尼通道中的第二阻尼孔401设在凸出部上。
在一个实施例中，主阀芯2的外侧设有多个与阀体1连接的密封件，该密封件保证主阀芯2与阀体1之间的连接无油液泄漏。主阀芯2的下端设有凸接部，该凸接部上设有十字型连通的第一阻尼孔201。主阀芯2的上端设有容纳第一弹性件3的凹槽。其中的第一阻尼通道主要包括容纳第一弹性件3的凹槽、连通凹槽与第一阻尼孔201的第一孔和十字连通的第一阻尼孔201这三部分。
在本发明的实施例中，第一阻尼孔201和第二阻尼孔401的直径相等或相差很小。通过第一阻尼孔201和第二阻尼孔401的设置，可以保证在工进工况下差动液压缸12需要的背压，增加差动液压缸12的输出力。
在一个实施例中，如图1所示，本发明的液压阀17的工作原理如下：
先导阀芯5作用在阀口上，先导阀芯5上部凸肩将通流孔42隔断并有一定的遮盖量。阀口的直径小于先导阀芯5的小端的直径，先导阀芯5的小端的直径又远小于先导阀芯腔404的直径。当油口A压力达到第二弹性件8调定的压力时(也就是差动液压缸12到达工进工况时)，油口A的液压油由第一阻尼孔21进入到控制腔102，再经过第二阻尼孔401作用到先导阀芯5上(此时作用面积为阀口直径的圆形面积)，克服第二弹性件8调定的压力，将先导阀芯5顶开脱离阀口。当先导阀芯5打开后，油液经过阀口直接作用到先导阀芯5的直径面积上(也就是先导阀芯5的下端凸肩直径)，继续将先导阀芯5向上顶，直到打开通流孔402。这样，油液经通流孔402，通流槽403，过流槽101流到油口B，主阀芯2的上下腔产生压差，主阀芯2开启，油液由油口A流入油口B。
若先导阀芯5刚开启时的压力为P1、后面保持开启的压力为P2，由于先导阀芯5凸肩的直径大于阀口的直径，P1远大于P2。这样当达到工进位置时，差动液压缸12的有杆腔压力先是开启先导阀芯5后，然后马上下降到P2，从而保证差动液压缸12的输出力。
如图2示出了包括本发明的用于差动回路的液压阀17的差动液压回路的一种具体实施例。在该实施例中，该差动液压回路主要包括差动液压缸12、换向阀16、液控单向阀15、第一单向阀14、第二单向阀13和如前面所述的液压阀17。其中，换向阀16与油源连接。在换向阀16与差动液压缸12的无杆腔之间形成有第一通道，在在换向阀16与差动液压缸12的有杆腔之间形成有第二通道。在差动液压缸12的无杆腔与差动液压缸12的有杆腔之间形成有第三通道。第一单向阀14与液控单向阀15连接在该第三通道上。其中，第一单向阀14的出油口连接第一通道，第一单向阀14的进油口通过第一管路连接液控单向阀15的出油口。第二单向阀13正向连接在第二通道上，液控单向阀15的进油口设在第二单向阀13之后、与差动液压缸12的有杆腔之前的第二通道部分上，液控单向阀15的液控口连接第一通道。该液压阀17的进油口连接在第一管路上，液压阀的出油口经换向阀16回油箱。
在一个实施例中，如图2所示，该差动液压回路的工作原理为：当差动液压缸的无杆腔进油、液压杆伸出时，差动液压缸12的无杆腔的压力打开液控单向阀15，有杆腔的油液由液控单向阀15经过第二单向阀14进入无杆腔，实现差动连接。进入快进工况，该液压阀17一直处于关闭状态，此时差动液压缸12的速度较快。当差动液压缸12运动到一定位置负载上升时，无杆腔和有杆腔的压力同时上升到P1将液压阀17打开，液压阀17打开后差动液压缸12的有杆腔的压力下降到P2，有杆腔的油液经液控单向阀15、液压阀17、换向阀16回油箱，差动液压缸12进入工进工况。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。